（新人教版）新高考生物一轮复习精讲课件77 植物细胞工程（含答案）

这是一份（新人教版）新高考生物一轮复习精讲课件77 植物细胞工程（含答案），共45页。PPT课件主要包含了教学过程，概念图，课堂练习巩固，典型习题，规律总结，植物细胞工程，植物细胞工程的应用，改变细胞内的遗传物质，细胞工程，分子生物学等内容，欢迎下载使用。
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
细胞 细胞器
植物 动物
与基因工程相比，细胞工程是 水平上的生物技术，后者是 水平上的生物技术
所采用技术的理论基础
1.理论基础：植物细胞的全能性
生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因
碳源（ ）、氨基酸、维生素和植物激素（ ）等
植物组织培养中培养基中需添加适宜浓度的蔗糖溶液，目的是：① 。② 。
（1）植物组织培养技术 ①定义和流程
离体的植物器官、组织或细胞
消毒与灭菌：外植体一般要进行 处理，而培养基及其他的操作器具一般要进行 处理。无菌操作的目的可能有：
①防止污染的微生物与培养物竞争营养物质。②微生物生长过程中会产生有害的物质，导致培养物死亡。
（1）植物组织培养技术 ②探究实践——菊花的组织培养
教材隐性知识：源于选择性必修3 P116“附录1”：(1)诱导菊花　　　　的培养基：在MS培养基中加入BA(苄基腺嘌呤)和NAA(萘乙酸)，质量浓度均为0.5 mg/L。(2)诱导菊花　　的培养基：在MS培养基中加入BA和NAA，质量浓度分别为2～3 mg/L和0.02～0.3 mg/L。(3)诱导菊花　　的培养基：将上述MS培养基中NH4NO3、KNO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O和CaCl2·2H2O的用量减半，并添加NAA或IAA(吲哚乙酸)，质量浓度均为0.1 mg/L。
(1)按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果
总结：生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响
(2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
（3）若外植体是取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中 （“有”“没有”）叶绿体，原因是 。（4）植物组织培养中的培养基是 培养基（物理状态），故培养基中一般加入了凝固剂 。 （5）在脱分化时 （是/否）需要光照,在再分化时 光照的原因是 。（6）植物生长调节剂的在培养基中的用量要考虑组织 的含量。只有准确把握 的协同作用，才能有效地操作植物组织培养中的”激素杠杆”，用好植物生长调节剂这根“魔术棒”
外植体通过脱分化后失去了其特有结构和功能而转化为未分化的细胞
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
例1.(2019·全国Ⅲ，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
①　　　　　②　　　　　 ③
④　　　　 ⑤　　　　　　⑥
回答下列问题：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_____________________________________。
全能性(或形成完整植株所
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是_____________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是_____________________________________________________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。
和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是_____________________________________________。
诱导叶绿素的形成，使试管苗能
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。
体细胞杂交利用了细胞膜的　　　，杂种细胞培育成杂种植株利用了　　　　　　　　。
将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成　　　　，并把杂种细胞培育成　　　　的技术。
(2)植物体细胞杂交技术
A.科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？
答案　纤维素酶和果胶酶。因为植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，利用酶的专一性，在降解植物细胞细胞壁时要利用纤维素酶和果胶酶。
B.两两融合后的细胞一定是杂种细胞吗？诱导融合后的培养瓶中的细胞有哪几类？
答案　不一定，融合的细胞类型有三种AA、BB和AB，在培养瓶中还有A、B等未融合的细胞。
C.上述细胞融合过程的完成与什么细胞器密切相关？
答案　线粒体和高尔基体。
D.若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则： ➊上述所获得杂种植株遗传特性有何特点？
答案　杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
➋上述所获得杂种植株应为　　　　　，其体细胞中染色体数为_______条， 个染色体组，基因型为 。➌上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于　　　植株。➍上述植物体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？➎植物体细胞融合形成杂种细胞 （是/不是）标志着植物体细胞杂交技术的完成？杂种植株有两种生物性状的原因： 。
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草、多种柑橘属不同种间的杂种植株。目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。
打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种
　　教材隐性知识：源于选择性必修3 P36“正文”：“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯的主要原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影
响的，所以番茄—马铃薯杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达
二.植物体细胞杂交技术
例2.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧
失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如右图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B.细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体　活动明显增强C.可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D.用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异
例3.通过植物体细胞杂交技术和诱导多倍体产生，尝试写出产生多倍体的思路：
A.同源多倍体的产生：
（1）直接利用一定浓度的秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体（2）植物体细胞杂交
（1）若是亲缘关系较近的生物可以杂交，再利用一定浓度的秋水仙素或低温处理幼苗，获得多倍体（2）植物体细胞杂交
例4.右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答： 　（1）步骤①是 ，最常用的方法是 。 　（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。　　 (3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，此技术运用的原理是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。 （4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使 　　　　　 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是　　　　　　　。
去除细胞壁，分离原生质体
远缘杂交亲本的遗传特征
杂种植株获得双亲的遗传物质
（5）若远缘杂交亲本A的基因型为AaBb，B的基因型为YYEe，则融合后形成的杂种植株基因型是 。 （6）从理论上讲，杂种植株的育性　　。若运用传统有性杂交方法能否实现？　　　；原因是　　　　　 。 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于　　　　　　　　　　　 。 （7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递为何不遵循孟德尔的遗传规律？　　 。
不同种生物之间存在生殖隔离
因为孟德尔遗传规律发生在有性生殖减数分裂产生配子时，而植物体细胞杂交育种属于无性生殖。
克服了远缘杂交不亲和的障碍
3.植物细胞工程的应用
高效、快速地实现种苗的大量繁殖
保持优良品种的遗传特性
植物顶端分生区附近(如
(1)植物繁殖的新途径
【背景】马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传播给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。
①作物脱毒的材料： 。选择该种细胞更易获得脱毒苗的理由是： 。②作物脱毒所应用的技术： 。
分生区（如茎尖）的细胞
a.植物分生区细胞病毒少，甚至没有病毒
③获得无病毒植株与抗病毒植株应用的生物学技术一样？
b.分生物细胞分化程度低，分裂能力强，全能性更高
（3）作物新品种的培育：单倍体育种、　　　的利用。
（3）细胞产物的工厂化生产①次生代谢物：是一类　　　有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。②细胞产物的工厂化生产：人们利用　　　　　　来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。③植物细胞培养：是指在　　条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其　　的技术。
　　教材隐性知识：源于选择性必修3 P41“相关信息”：初生代谢是生物生长和生存所　　的代谢活动，因此，在整个生命过程中一直进行着；次生代谢　　生物生长所必需的，一般在特定的组织和器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
例5.花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2n＝18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述错误的是（ ）A.花粉植株培育的原理是花粉粒细　胞具有全能性，其技术是植物组　织培养B.过程③是细胞再分化，其根本原　因是基因的选择性表达C.四种培养基中所含植物激素的种类和比例相同D.观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，可观察到9条染色体
例6.(2020·山东，13)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
下列说法错误的是（ ）
填空默写1.(选择性必修3 P31)细胞工程：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.(选择性必修3 P34)全能性：_____________________________________________________________________。3.(选择性必修3 P35)脱分化：___________________________________________________________________________________________________。
指应用细胞生物学、分子生物学和发育生
物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程
细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生
物体或分化成其他各种细胞的潜能
在一定的激素和营养等条件的诱导下，使已
经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程
4.(选择性必修3 P35)再分化：____________________________________。5.(选择性必修3 P34)在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在___________________________________________ 。6.(选择性必修3 P35)植物组织培养是________________________________________________________________________________________________________。
愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程
特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择
指将离体的植物器官、组织或细胞等，
培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术